Možnosti energetického využívání tzv. palivového mixu v podmínkách malé a střední energetiky 24. 5. 25. 5. 2017 Technologie pro elektrárny a teplárny na tuhá paliva Ing. Ondřej Grolig EVECO Brno, s.r.o.
Inženýrsko-dodavatelská společnost zaměřená na oblasti: Energetické využití odpadů a biomasy Čištění spalin a odpadních plynů Hořákové systémy Návrh a dodávka technologií nových Komplexní rekonstrukce, ekologizace a modernizace stávajících technologií Zpracování autorizovaných posudků, technicko-ekonomických studií
Komplexní přístup Předprojektová a projektová příprava Kompletní dodávka strojně-technologického zařízení včetně Elektro, MaR a ŘS Zajištění stavebních prací včetně supervize Všeprofesní montáž, instalace zařízení Uvedení zařízení do provozu, provedení zkoušek, zaškolení obsluhy Záruční a pozáruční servis
Významná reference Rekonstrukce spalovny nemocničních odpadů FN Hradec Králové Cíl rekonstrukce: Kapacita 352 kg/h Pracovní fond 5 400 h/rok Postup realizace: 29. 6. 2016 Podpis smlouvy o dílo 20. 12. 2016 Místní šetření kolaudace 4. 1. 2017 Kolaudační rozhodnutí 14. 2. 2017 Předání investorovi Problémy k řešení: Vysoká výhřevnost odpadů Žádné sekundární opatření ke snížení NOx Prostorové možnosti (12,5 x 18,6 m) Předání díla do 230 dní po podpisu SoD
Významná reference původní stav
Významná reference Hlavní rysy technologie: přesuvný rošt suchý výpad škváry plně suché čištění spalin Parní kotel 12,5 bar (abs.), 186 C tepelný výkon 1885 kw
Významná reference žárové potrubí nouzový komín termoreaktor spalovací komora podávací zařízení spalinový ventilátor adsorbér skladování a dávkování sorbentů ekonomizér parní kotel povrchová filtrace
Významná reference žárové potrubí nouzový komín termoreaktor podávací zařízení spalovací komora adsorbér spalinový ventilátor skladování a dávkování sorbentů ekonomizér povrchová filtrace parní kotel
Významná reference
Významná reference
Energetické využití tzv. palivového mixu Definice: Palivovým mixem se rozumí směs různých ušlechtilých paliv a spalitelných materiálů, které jsou svými fyzikálními vlastnostmi a chemickými srovnatelné s běžnými fosilními palivy. Příklady vhodných typů odpadů: Dřevní hmota nátěry a penetrací a odpad z nábytkářského průmyslu kontaminovaný lepidly, tmely a nátěry Dřevní hmota ze staveb a bouracích prací Odpady služeb a malých výroben, autoservisů, opraven nákladních aut a zemědělských strojů Zpracovaný a vytříděný komunální odpad Přetříděné a upravené spalitelné odpady ze škol, úřadů, obchodů a institucí V menším množství i vysušené kaly z čistíren odpadních komunálních vod a další
Energetické využití tzv. palivového mixu Motivace pro využívání palivového mixu : Maximalizace využití obnovitelných zdrojů energie Zpřísňující se emisní limity pro spalování ušlechtilých paliv Finanční výhodnost Lokální dostupnost odpadů spojená se snížením energetické závislosti daného regionu V souladu s hierarchií nakládání s odpady a trendem energetického využívání odpadů Cíl: Minimalizace zátěže životního prostředí Důraz na minimalizaci dopravních vzdáleností
Energetické využití tzv. palivového mixu Legislativní podmínky energetického využívání palivového mixu : 1. Technické podmínky provozu 2. Legislativní požadavky na specifické emisní limity Požadavky na konstrukci a provoz stacionárních zdrojů tepelně zpracovávající odpad: a) Zdržná doba odpadu ve spalovacím prostoru obsah TOC ve strusce a popelu < 3% nebo ztráta žíháním < 5 % b) Zdržná doba min 2 s za posledním přívodem spalovacího vzduchu při teplotě min. 850 ⁰C, resp. 1100 ⁰C c) Alespoň 1 pomocný hořák ve spalovací komoře korekce teplot při nestandartních stavech d) Automatická blokace dávkování paliva do spalovací komory při nájezdu a odstavování technologie
Energetické využití tzv. palivového mixu Legislativní požadavky na provoz stacionárních zdrojů znečištění určuje Vyhláška 415/2012 Sb. o přípustné úrovni znečišťování a jejím zjišťování a o provedení některých dalších ustanovení zákona o ochraně ovzduší Odpad Ušlechtilé palivo Znečišťující látka Emisní limit, 1/2h průměr [mg/m 3 ] od 1/2018 Vyhl. 415/2012 Emisní limit, 1/2h průměr [mg/m 3 ] od 1/2025 Směrnice EP a rady EU 2015/2193 TZL 30 30/20 do 5 MW: 50 NO x 500 650/300 SO 2 1500 400 do 5 MW: 1100 TOC Není Není HCl Není Není HF Není Není CO 300 Znečišťující látka Znečišťující látka Emisní limit, denní průměr [mg/m 3 ] TZL 10 NO x 200 SO 2 50 TOC 10 HCl 10 HF 1 CO 50 Emisní limit Cd + Tl a jejich sloučeniny 0,05 mg/m 3 Hg a její sloučeniny 0,05 mg/m 3 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V a jejich sloučeniny 0,5 mg/m 3 PCDD/F 0,1 ng TEQ/m 3
Legislativní požadavky Zákon č. 201/2012 sb. o ochraně ovzduší 2 odst. p) říká: Spalovnou odpadu se pro účely zákona rozumí: stacionární zdroj určený k tepelnému zpracování odpadu, jehož hlavním účelem není výroba energie ani jiných produktů, a jakýkoliv stacionární zdroj, ve kterém více než 40 % tepla vzniká tepelným zpracováním nebezpečného odpadu nebo ve kterém se tepelně zpracovává neupravený směsný komunální odpad. Podmínky pro spalování palivového mixu v rozmezí 100-0 % ušlechtilého paliva: Výroba energie Výluka energetického využívání nebezpečného odpadu Výluka energetického využívání neupraveného směsného komunálního odpadu
Legislativní požadavky 40 % NO/SKO v mixu Ušlechtilé palivo Odpad Druh paliva C proc - Emisní limity [mg/m 3 ] Pevné palivo obecně 1 5 MW Pevné palivo obecně 5-50 MW SO 2 [mg/m 3 ] NO 2 [mg/m 3 ] TZL [mg/m 3 ] CO [mg/m 3 ] Nový Nový Nový zdroj zdroj zdroj Uved. do provozu do 7. 1. 2014 Dle povolení Dle povolení provozu Uved. do provozu do 7. 1. 2014 650 1100 1) / 500 Uved. do provozu do 7. 1. 2014 Uved. do provozu do 7. 1. 2014 Nový zdroj 500 250 50 650 500 provozu 2500 1500 650 500 1) 500 50 50 400 300 1500 1) ( V C odpad C V odpad odpad Znečišťující látka ) ( V V proc proc C proc ) Emisní limit Cd + Tl a jejich sloučeniny 0,05 mg/m 3 Hg a její sloučeniny 0,05 mg/m 3 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V a jejich sloučeniny 0,5 mg/m 3 Znečišťující látka C odpad Emisní limit, [mg/m 3 ] TZL 10 NO x 200 SO 2 50 TOC 10 HCl 10 HF 1 CO 50 PCDD/F 0,1 ng TEQ/m 3
Koncepce technologie Hlavní rysy technologie - Navržena i pro vysoko-výhřevné složky palivového mixu - Moderní a jednoduchá technologie - soulad s BAT i plánovanými - Vybavena kompletně suchým systémem čištění spalin
Koncepce technologie Technické řešení: Spalovací komora s roštem - Dostatečně robustní rošt vhodný pro spalovaní uvažovaného palivového mixu - Rošt s proměnnou rychlostí posuvu paliva - Primární spalovací vzduch přiváděn řízeně pod rošt ve více stupních - Injektáž reagentu SNCR Dohořívací komora (DK) - Sekundární spalovací vzduch zaústěn tak, aby podporoval dokonalé spálení paliva a podpořil turbulenci v DK - DK navržena na dodržení legislativou vyžadovaných technických podmínek provozu Kotel na odpadní teplo - Ohřev pracovního média na parametry dle nadřazené soustavy - Ochlazení spalin na teplotu vhodnou pro injektáž sorbentů
Koncepce technologie Systém čištění spalin - použity sorbenty, které fungují blízko stechiometrickému poměru - suchý proces čištění spalin - Injektáž sorbentů na základě aktuální koncentrace jednotlivých polutantů na komíně
DODÁVKA TEPLA [GJ] Koncepce technologie Příklad dimenzování: Měsíční výroba tepla a spotřeba tepla v síti CZT 40 000 35 000 Spotřeba tepla v CZT 30 000 25 000 Varianta 2 20 000 15 000 10 000 5 000 0
Vizualizace technologie: Koncepce technologie
Koncepce technologie Závěr: Kompletně suchý proces čištění spalin Řešení vhodní jakožto primární teplárenský zdroj Ekonomicky atraktivní Potenciál ke stabilizaci ceny tepla v daném mikroregionu Technologie vhodná pro již zaplacené provozy Možnost dotační podpory výstavby/přestavby provozu